从空气中直接回收二氧化碳

2021/12/29


      回收空气中二氧化碳的大回收时代已开启。瑞士和加拿大的初创企业正在启动和建设大型工厂,日本国内的IHI及三菱重工等也将设置实证工厂。直接回收二氧化碳是实现碳中和(温室气体净零排放)的有力手段,作为实用的脱碳技术已开始发挥影响力。

   

      直接从空气中回收二氧化碳的DACDirect Air Capture,直接空气碳捕获)技术最近几年已进入实用阶段。DAC就是直接从空气中回收二氧化碳的技术。主要利用风扇抽取空气,通过喷洒的胺溶液及装有胺的过滤器等收集二氧化碳。二氧化碳通过加热等获取,保存在地下或转换成塑料的原料等。

 

 

      如果能确保动力源,还可以在沙漠及火山地带等难以利用土地的地方设置,因此最大的优点是在任何场所都可以回收二氧化碳。如果设在储存二氧化碳的场所附近,就不需要运输和成本,有可能成为实现脱碳社会的王牌技术。

 

      在实用化上领先的是国外企业。瑞士初创企业ClimbWorks公司9月启动了在冰岛建设的每年可以回收4千吨二氧化碳的工厂。据说二氧化碳回收量目前为全球最高,利用临近的地热发电站生产的电力提供所有动力。回收的二氧化碳将利用合作伙伴冰岛企业开发的技术埋入地下。

  

      加拿大初创企业Carbon Engineering公司也将于2022年在美国建设每年回收100万吨二氧化碳的设施。

  

      也有的企业想利用DAC摆脱化石燃料。英国劳斯莱斯将于2020年代后半期实现DAC技术商用化。正与制造DAC高性能试验设备的澳大利亚联邦科学产业研究机构合作推进开发,计划利用该公司开发的核电站小型模块化反应堆(SMR)制备的氢气与利用DAC回收的二氧化碳合成,制造清洁的航空燃料,主要用于飞机发动机。

   

       在实用化上落后的日本企业将在节能技术与其他产业的融合上发起反击。

 


   

       IHI将从20228月开始在福岛县相马市的研究机构开展将利用DAC回收的二氧化碳应用于植物工厂的试验。使用利用固态胺每天回收3kg左右二氧化碳的装置回收的二氧化碳设想供应给植物工厂内培育的莴苣等。IHI还同时推进养鱼的循环型农业鱼菜共生(Aquaponics形式的试验,设想2023年实现实用化,投入销售。

 

IHI在福岛县相马市验证DAC

 

       三菱重工也将于202246月开始DAC实证试验。将在研究所内验证利用与其他企业合作开发的自主固体吸附剂每天回收几十公斤的二氧化碳。2025年将建立更大规模的每天回收数吨二氧化碳的验证设备。

    

        日本的东邦气体(Toho Gas)及名古屋大学等开始开发利用城市燃气制造过程中多余的冷热气的DAC装置。装置通过冷却二氧化碳,做成干冰,产生压力差,从而获取二氧化碳。大大减少了加热工序,有利于削减成本。2024年度之前,将制造出每年回收1吨二氧化碳的试制机,力争2030年以后达到实用化。

    

        普及面临的课题是削减成本。胺等吸附物质反复使用,回收能力就会下降,并且蒸发之后,量会减少。现在回收1吨二氧化碳需要5001000美元左右,即使只需要500美元,回收日本每年排放的10亿吨二氧化碳,也需要花费57万亿日元,达到国家预算的一半以上。佳能全球战略研究所的研究主干杉山大志认为需要通过量产回收装置降低成本及开发降低吸附物质使用量的技术等,将价格降到1100美元左右

    

       如果DAC普及,二氧化碳就会减少,可以抵消排放量,因此也出现了担忧人们不再努力减排的担忧。也有的在研究阶段被视作“‘恶魔技术,难以拿到政府等的研发预算(大型重工企业的高管)。但全世界设定了实现碳中和的期限,各国政府和企业最重要的课题是确保实效性强的减排手段。

   

      在买卖减排成果的碳信用(carbon credit)交易中,出现了怀疑源于森林保护的信用过量发行等问题,脱碳业务和技术也受到严厉目光。DAC业务能否走上轨道取决于今后的业绩。

    

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